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Driver-automation mutual adaptation: modeling, design, and evaluation of haptic interface for cooperative driving tasks

研究課題

研究課題/領域番号 21K17781
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関東京大学

研究代表者

王 正  東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (20837497)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードHMI / Automated driving / Machine learning / Intelligent vehicles / Driver behavior modeling / Human-centered design / Shared control / Haptic interface / Mutual adaptation
研究開始時の研究の概要

This research will focus on driver-automation mutual adaptation with haptic interface. First, I will test the hypothesis that the driver-automation mutual adaptation could be modeled using data-driven approach based on driver’s integration of visual and haptic sensory information. Second, it is expected that drivers would feel the mutually adaptive system more trustworthy and would be more satisfied compared to one-way adaptation. Third, driver-automation cooperative performance, including reduced driver workload and lane departure risks, will be improved through mutual adaptation.

研究成果の概要

この研究は、運転手と自動化の相互適応、および高度な自動運転体験のための触覚共有制御システムの開発に焦点を当てています。プロジェクトの初めに、運転手の行動を高精度で横方向制御モデルが確立されました。その後、運転手が介入できる共有制御を含むステアリングアシスタンスシステムが開発されました。このシステムは、車両がフェイルセーフ動作を開始する際の運転手の介入要求を考慮し、運転手の制御可能性に基づいた共有制御を開発しています。さらに、新しいドライビングシミュレータの研究により、更新された信頼値を持つ相互適応共有制御システムがテストされ、車線維持性能とユーザー満足度の向上が示されました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

My research provides insights on understanding how driver interacts with haptic shared control system. Moreover, by designing a shared control system, my research helps to raise people’s motivation and ability to move that would expand their life space by improving driving safety and comfort.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Convolutional Neural Network-Based Lane-Change Strategy via Motion Image Representation for Automated and Connected Vehicles2023

    • 著者名/発表者名
      S. Cheng, Z. Wang, B. Yang and K. Nakano
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems

      巻: - 号: 9 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1109/tnnls.2023.3265662

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fail-Safe Behavior and Motion Planning Incorporating Shared Control for Potential Driver Intervention2023

    • 著者名/発表者名
      Xue Wei、Wang Zheng、Zheng Rencheng、Mei Xutao、Yang Bo、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Intelligent Vehicles

      巻: 8 号: 7 ページ: 3884-3897

    • DOI

      10.1109/tiv.2023.3271823

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EEG-Based Emergency Braking Prediction Using Data Ablation and SVM Classification2023

    • 著者名/発表者名
      Nacpil Edric John Cruz、Wang Zheng、Guan Muhua、Nakano Kimihiko、Jeon Il
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 23 号: 14 ページ: 16013-16019

    • DOI

      10.1109/jsen.2023.3283447

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Predictive Model of a Driver’s Target Trajectory Based on Estimated Driving Behaviors2023

    • 著者名/発表者名
      Yan Zhanhong、Yang Bo、Wang Zheng、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 23 号: 3 ページ: 1405-1405

    • DOI

      10.3390/s23031405

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatio-Temporal Image Representation and Deep-Learning-Based Decision Framework for Automated Vehicles2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Shuo、Yang Bo、Wang Zheng、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems

      巻: 23 号: 12 ページ: 24866-24875

    • DOI

      10.1109/tits.2022.3195213

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of Automated Lane-Change Styles by Modeling and Analyzing Truck Driver Behavior: A Driving Simulator Study2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Zheng、Guan Muhua、Lan Jin、Yang Bo、Kaizuka Tsutomu、Taki Junichi、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      IEEE Open Journal of Intelligent Transportation Systems

      巻: 3 ページ: 772-785

    • DOI

      10.1109/ojits.2022.3222442

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Fail-safe System involving Shared Control Strategy for Driver Override2022

    • 著者名/発表者名
      Xue Wei、Wang Zheng、Yang Bo、Zheng Rencheng、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 55 号: 27 ページ: 478-483

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2022.10.558

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convolutional Neural Network-Based Intelligent Decision-Making for Automated Vehicles2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Shuo、Wang Zheng、Yang Bo、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 55 号: 27 ページ: 509-514

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2022.10.563

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indicator of Safety and Comfort Performance: Quantifying Different Driving Styles for Automated Vehicles2022

    • 著者名/発表者名
      Cheng Shuo、Wang Zheng、Yang Bo、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Intelligent Transportation Systems

      巻: - ページ: 3583-3588

    • DOI

      10.1109/itsc55140.2022.9922265

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling and analysis of driver behaviour under shared control through weighted visual and haptic guidance2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Zheng、Zheng Rencheng、Nacpil Edric John Cruz、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      IET Intelligent Transport Systems

      巻: 16 号: 5 ページ: 648-660

    • DOI

      10.1049/itr2.12163

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Fixed and sEMG-Based Adaptive Shared Steering Control on Distracted Driver Behavior2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Zheng、Suga Satoshi、Nacpil Edric John Cruz、Yang Bo、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 号: 22 ページ: 7691-7691

    • DOI

      10.3390/s21227691

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of Physiological Sensors for Personalization in Semi-Autonomous Driving: A Review2021

    • 著者名/発表者名
      Nacpil Edric John Cruz、Wang Zheng、Nakano Kimihiko
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 21 号: 18 ページ: 19662-19674

    • DOI

      10.1109/jsen.2021.3100038

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Modeling Driver Steering Intentions in Driver-Vehicle Shared Control Systems Using Data-Driven Methods2023

    • 著者名/発表者名
      Zheng Wang
    • 学会等名
      International Conference on Computer and Automation Engineering
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Fail-safe System involving Shared Control Strategy for Driver Override2022

    • 著者名/発表者名
      Wei Xue
    • 学会等名
      Joint 9th IFAC Symposium on Mechatronic Systems and 16th International Conference on Motion and Vibration Control
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Convolutional Neural Network-Based Intelligent Decision-Making for Automated Vehicles2022

    • 著者名/発表者名
      Shuo Cheng
    • 学会等名
      Joint 9th IFAC Symposium on Mechatronic Systems and 16th International Conference on Motion and Vibration Control
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Indicator of Safety and Comfort Performance: Quantifying Different Driving Styles for Automated Vehicles2022

    • 著者名/発表者名
      Shuo Cheng
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Intelligent Transportation Systems
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Fuzzy Inference-Based Driver's Lane-Change Decision-Making Model with Different Levels of Aggressiveness2022

    • 著者名/発表者名
      Muhua Guan
    • 学会等名
      第65回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Trust-based Data-driven Shared Control for Lane-keeping2022

    • 著者名/発表者名
      Daihong Wan
    • 学会等名
      第20回ITSシンポジウ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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